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3D打印在先天性心臟病的醫(yī)學(xué)應(yīng)用

3D打印生物醫(yī)療
2017
09/18
12:35
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評(píng)論
2017年9月18日,南極熊從三的部落看到一篇關(guān)于3D打印在先天性心臟病的醫(yī)學(xué)應(yīng)用的好文章。
先天性心臟病需要及時(shí)的外科治療否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的功能性障礙和血液動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題。這些先天的解剖學(xué)病變對(duì)于外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)很有挑戰(zhàn)性,所以術(shù)前需要十分充足的準(zhǔn)備。通過(guò)3D打印與現(xiàn)代高清影像技術(shù)相結(jié)合,可以獲得病患心臟的真實(shí)復(fù)制品,可以為手術(shù)方案、介入治療和醫(yī)學(xué)教學(xué)做預(yù)演。

整個(gè)過(guò)程即是通過(guò)影像技術(shù),結(jié)合DICOM圖像信號(hào)強(qiáng)度的程度而提取出STL模型,再用作打印數(shù)據(jù)。

現(xiàn)階段應(yīng)用一.外科介入治療的規(guī)劃與仿真
使用3D打印的柔性材料模型,用于手術(shù)前模擬介入治療的過(guò)程,可幫助減少醫(yī)生手術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)間,從而縮短整個(gè)手術(shù)時(shí)間,并減少出血量;蛘哒f(shuō)通過(guò)術(shù)前的規(guī)劃醫(yī)生能使用更小的切口,來(lái)幫助減少如兒童這種胸腔、心臟都非常小、難度比較高的患者的恢復(fù)時(shí)間。

外科心臟手術(shù)通常需要制作3個(gè)模型, 這些模型將會(huì)以不同視角全面幫助醫(yī)生了解到病人的心臟結(jié)構(gòu),和主動(dòng)脈和心室、心耳、和病人房間隔的缺損情況。






二、      心臟形態(tài)學(xué)教學(xué)模型
獲取病理標(biāo)本需要從病人的尸體或心臟移植替換下來(lái)的心臟兩種方法獲得,這些珍貴的教學(xué)資源是十分難得且難以長(zhǎng)期保存的。但通過(guò)3D打印獲得的標(biāo)本不僅繞開(kāi)了倫理學(xué)管制、減少了人權(quán)的糾紛,同時(shí)又能方便的保存,又不怕?lián)p壞。 這些形態(tài)學(xué)模型,又可以向病人介紹手術(shù)方案的過(guò)程,減少病人的顧慮。



三、 Hands-onsurgical training實(shí)操外科訓(xùn)練

眾所周知,要培養(yǎng)一名成功的外科大夫,需要長(zhǎng)時(shí)間病例的積累。外科醫(yī)生在正式進(jìn)入臨床階段前,一般來(lái)說(shuō)都是通過(guò)對(duì)尸體進(jìn)行手術(shù)模擬,但是無(wú)論是醫(yī)院還是科研機(jī)構(gòu)用來(lái)訓(xùn)練的尸體模型是十分稀有的,這種資源不足就造成了醫(yī)生培養(yǎng)的時(shí)間浪費(fèi)。而3D打印的模型不僅能讓多名醫(yī)生反復(fù)實(shí)驗(yàn),還能讓醫(yī)生帶回家慢慢自己練習(xí),大大縮短了培訓(xùn)時(shí)間且增加了醫(yī)生的手術(shù)練習(xí)機(jī)會(huì)。

未來(lái)發(fā)展方向
結(jié)合先天性心臟疾病的前景來(lái)說(shuō),還需在以下幾點(diǎn)改進(jìn):

3D打印在材料上的突破,例如:硅膠材料的3d打印

配圖:用硅膠注射成型制作的模擬模型


2.CT、MRI和超聲的幾種影像技術(shù)的融合。


3.3D打印的心臟血管支架、瓣膜、修復(fù)體。這可以使用患者自體細(xì)胞培養(yǎng),并用于3D打印。

以上幾個(gè)方向是目前行業(yè)內(nèi)各方技術(shù)力量正在攻克的難題。3D打印技術(shù)在先天性心臟病有廣泛的應(yīng)用前景,它允許醫(yī)生能了解任何復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)和介入治療方案的可能產(chǎn)生的后果。3D打印的應(yīng)用正在心/胸外科掀起一個(gè)小小革命。相信若條件成熟,這種HOST(Hands-on surgical training實(shí)操外科訓(xùn)練)將會(huì)成為治療先天心臟病的強(qiáng)制性治療過(guò)程。同時(shí)3D打印的進(jìn)一步發(fā)展,也會(huì)開(kāi)啟基于組織工程的個(gè)性化治療的新時(shí)代。

來(lái)源:3D部落
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